JP2008047206A - Optical pickup and optical disk device using the same - Google Patents

Optical pickup and optical disk device using the same Download PDF

Info

Publication number
JP2008047206A
JP2008047206A JP2006221257A JP2006221257A JP2008047206A JP 2008047206 A JP2008047206 A JP 2008047206A JP 2006221257 A JP2006221257 A JP 2006221257A JP 2006221257 A JP2006221257 A JP 2006221257A JP 2008047206 A JP2008047206 A JP 2008047206A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light beam
light
wavelength
diffraction
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006221257A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Tanimoto
豪 谷本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2006221257A priority Critical patent/JP2008047206A/en
Publication of JP2008047206A publication Critical patent/JP2008047206A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical pickup detecting servo signals corresponding to different three wavelengths and achieving an optical component reduced in size, a device reduced in size, and cost reduction. <P>SOLUTION: The optical pickup includes a first exit part 31 for a first wavelength, a second exit part 32 for a second wavelength longer than the first wavelength, a third exit part 33 for a third wavelength longer than the second wavelength, objective lenses 34, 35, a photodetector 36 detecting return light, and a polarization diffraction element 50 in which a first diffraction area diffracting the return light to a prescribed direction and a second diffraction area diffracting a light beam transmitting therethrough to another prescribed direction are alternately formed. A focus error signal is detected on the basis of a light quantity of the light beam received by respective light reception parts receiving the light beams diffracted by the first and second diffraction areas. In the first and second diffraction areas, diffraction efficiency of secondary diffracted light of the light beam having the first wavelength are ≥70%, and the diffraction efficiency of the primary diffracted light of the light beams having the second and third wavelengths are ≥70%. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、光ディスクに情報信号の記録を行い、光ディスクに記録された情報信号の再生を行うために用いられる光ピックアップ及びこれを用いた光ディスク装置に関する。   The present invention relates to an optical pickup used for recording an information signal on an optical disc and reproducing the information signal recorded on the optical disc, and an optical disc apparatus using the optical pickup.

従来、情報信号の記録媒体として、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)等の光ディスクや、さらに高密度記録を可能とするため青紫色半導体レーザ等による波長405nm程度の光ビームを用いて信号の記録再生を行う光ディスク(以下、「高密度記録光ディスク」という。)が用いられ、この種の光ディスクに情報信号の記録を行い、あるいは光ディスクに記録された情報信号の再生を行うために光ピックアップが用いられている。   Conventionally, optical signals such as CDs (Compact Discs) and DVDs (Digital Versatile Discs) have been used as information signal recording media, and light beams having a wavelength of about 405 nm using a blue-violet semiconductor laser or the like to enable higher density recording. An optical disc for recording and reproducing signals (hereinafter referred to as “high-density recording optical disc”) is used, and an optical signal is recorded to record an information signal on this type of optical disc or to reproduce an information signal recorded on the optical disc. A pickup is used.

このような光ピックアップにおいて光ディスクの所定のトラック上に対物レンズにより光ビームのスポットを集光するために、フォーカス制御とトラッキング制御を行う必要がある。フォーカス制御をするためのフォーカスエラー信号を検出するために、従来から非点収差法、スポットサイズ法、フーコー法等が提案されている。ここで、非点収差法は、受光素子上のスポットの位置がずれると、フォーカスエラー信号にトラッキングエラー信号が漏れ込む等の問題がある。また、フーコー法では、受光素子上のスポットが小さく、受光素子の位置ずれに対する許容が小さく信頼性上の問題がある。   In such an optical pickup, it is necessary to perform focus control and tracking control in order to focus a light beam spot on a predetermined track of an optical disk by an objective lens. In order to detect a focus error signal for focus control, an astigmatism method, a spot size method, a Foucault method, and the like have been proposed. Here, the astigmatism method has a problem that a tracking error signal leaks into the focus error signal when the position of the spot on the light receiving element is shifted. In the Foucault method, the spot on the light receiving element is small, and the tolerance for the positional deviation of the light receiving element is small and there is a problem in reliability.

一方、スポットサイズ法では、プリズムや、回折素子で回折角が波長に比例することから、使用波長が比較的短い高密度記録光ディスクと、使用波長が比較的長いCD等の従来の光ディスクとの受光パターンを共通にするためには受光素子のサイズが大きくなりすぎるという問題や、回折効率の波長依存が大きく、従来のステップ型の回折素子では複数の光ディスクのフォーマットに対応した全ての波長に対する性能(回折効率)を成立させることが困難であるという問題があった。   On the other hand, in the spot size method, since the diffraction angle is proportional to the wavelength of a prism or a diffraction element, the light is received by a high-density recording optical disk having a relatively short use wavelength and a conventional optical disk such as a CD having a relatively long use wavelength. In order to make the pattern common, there is a problem that the size of the light receiving element becomes too large, and the wavelength dependence of the diffraction efficiency is large. With the conventional step type diffraction element, the performance for all wavelengths corresponding to the formats of a plurality of optical disks ( There is a problem that it is difficult to establish (diffraction efficiency).

特開2002−260251号公報JP 2002-260251 A

本発明の目的は、異なる3波長に対応したフォーカスエラー信号を良好に検出することができるとともに、光学部品の小型化、装置の小型化、低コスト化を実現する光ピックアップ及びこれを用いた光ディスク装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an optical pickup capable of satisfactorily detecting a focus error signal corresponding to three different wavelengths and realizing miniaturization of an optical component, miniaturization of an apparatus, and cost reduction, and an optical disc using the same. To provide an apparatus.

この目的を達成するため、本発明に係る光ピックアップは、第1の波長の光ビームを出射する第1の出射部と、上記第1の波長よりも波長が長い第2の波長の光ビームを出射する第2の出射部と、上記第2の波長よりも波長が長い第3の波長の光ビームを出射する第3の出射部と、上記第1乃至第3の出射部から出射された第1乃至第3の波長の光ビームを光ディスクの信号記録面に集光する対物レンズと、上記光ディスクの信号記録面で反射された戻りの光ビームを検出する光検出器と、上記第1乃至第3の出射部と、上記対物レンズとの間に設けられ、上記戻りの光ビームの光路を上記第1乃至第3の出射部から出射された光ビームの光路から分離して、上記戻りの光ビームを上記光検出器側に導く光路分離手段と、上記光検出器と、上記光路分離手段との間に設けられ、通過する光ビームを所定の一方向へ回折する第1の回折領域と、通過する光ビームを所定の他方向へ回折する第2の回折領域とが交互に形成された偏光回折素子とを備え、上記光検出器は、上記第1の回折領域で回折された光ビームを受光する第1の受光部と、上記第2の回折領域で回折された光ビームを受光する第2の受光部とを有し、上記第1の回折領域で回折された光ビームは、上記第1の受光部の前方側で集光され、上記第2の回折領域で回折された光ビームは、第2の受光部の後方側で集光され、上記第1及び第2の受光部で受光された光ビームの光量に基づいてフォーカスエラー信号を検出し、上記偏光回折素子は、入射した光ビームが所定の偏光方向であった場合には、光ビームを回折し、入射した光ビームが上記所定の偏光方向に対して直交する偏光方向であった場合には光ビームを透過し、上記第1及び第2の回折領域は、回折される偏光状態の光ビームの光量に対して、上記第1の波長の光ビームの2次回折光の回折効率が70%以上であり、上記第2及び第3の波長の光ビームの1次回折光の回折効率が70%以上である。   In order to achieve this object, an optical pickup according to the present invention includes a first emitting unit that emits a light beam having a first wavelength, and a light beam having a second wavelength that is longer than the first wavelength. A second emission part that emits light, a third emission part that emits a light beam having a third wavelength longer than the second wavelength, and first and third emission parts emitted from the first to third emission parts. An objective lens for condensing the light beam having the first to third wavelengths on the signal recording surface of the optical disc, a photodetector for detecting the return light beam reflected by the signal recording surface of the optical disc, and the first to first components. 3 and the objective lens, and separates the optical path of the return light beam from the optical path of the light beam emitted from the first to third exit parts, thereby returning the return light. Optical path separating means for guiding the beam to the photodetector side, the photodetector, A first diffractive region provided between the optical path separating means and diffracting the passing light beam in a predetermined one direction and a second diffractive region diffracting the passing light beam in a predetermined other direction alternately A polarization diffraction element formed, and the photodetector includes a first light receiving unit that receives a light beam diffracted in the first diffraction region, and a light beam diffracted in the second diffraction region. The light beam diffracted in the first diffraction region is condensed on the front side of the first light reception unit, and is diffracted in the second diffraction region. The light beam is condensed on the rear side of the second light receiving unit, and a focus error signal is detected based on the light amount of the light beam received by the first and second light receiving units. When the incident light beam has a predetermined polarization direction, the light beam is diffracted, When the emitted light beam has a polarization direction orthogonal to the predetermined polarization direction, the light beam is transmitted, and the first and second diffraction regions are light quantities of the light beam in the polarization state to be diffracted. In contrast, the diffraction efficiency of the second-order diffracted light of the light beam of the first wavelength is 70% or more, and the diffraction efficiency of the first-order diffracted light of the light beams of the second and third wavelengths is 70% or more. .

上述したような目的を達成するため、本発明に係る光ディスク装置は、光ディスクに対して情報を記録及び/又は再生する光ピックアップと、光ディスクを回転するディスク回転駆動手段とを備える光ディスク装置であり、この光ディスク装置に用いる光ピックアップとして、上述したようなものを用いたものである。   In order to achieve the above-described object, an optical disc apparatus according to the present invention is an optical disc apparatus including an optical pickup that records and / or reproduces information with respect to an optical disc, and a disc rotation driving unit that rotates the optical disc. As the optical pickup used in this optical disc apparatus, the one described above is used.

本発明に係る光ピックアップ及びこれを用いた光ディスク装置は、異なる3波長に対応したフォーカスエラー信号を良好に検出することができるとともに、光学部品の小型化、装置の小型化、低コスト化を実現する。   The optical pickup according to the present invention and the optical disc apparatus using the same can detect a focus error signal corresponding to three different wavelengths well, and realize downsizing of optical parts, downsizing of the apparatus, and cost reduction. To do.

以下、本発明を適用した光ディスク装置について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an optical disk apparatus to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.

この光ディスク装置10は、フォーマットの異なる2種類の光ディスク11に対して情報信号の記録及び/又は再生を行うことができる光ディスク装置である。   This optical disk apparatus 10 is an optical disk apparatus capable of recording and / or reproducing information signals with respect to two types of optical disks 11 having different formats.

ここで用いられる光ディスク11は、例えばCD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、情報の追記が可能とされるCD−R(Recordable)及びDVD−R(Recordable)、情報の書換えが可能とされるCD−RW(ReWritable)、DVD−RW(ReWritable)、DVD+RW(ReWritable)、DVD−RAM(Random Access Memory)等の光ディスクや、さらに発光波長が短い405nm程度(青紫色)の半導体レーザを用いた高密度記録が可能な高密度記録光ディスクや、光磁気ディスク等である。   The optical disk 11 used here is, for example, a CD (Compact Disc), a DVD (Digital Versatile Disc), a CD-R (Recordable) and a DVD-R (Recordable) that allow additional recording of information, and information can be rewritten. CD-RW (ReWritable), DVD-RW (ReWritable), DVD + RW (ReWritable), DVD-RAM (Random Access Memory) and other optical disks, and a semiconductor laser with a shorter emission wavelength of about 405 nm (blue-violet) A high-density recording optical disk capable of high-density recording, a magneto-optical disk, and the like.

特に、以下で光ディスク装置10により情報の再生又は記録を行う3種類の光ディスクとして、保護基板の厚さが0.1mmで波長405nm程度の光ビームを記録再生光として使用する高密度記録が可能な第1の光ディスク4と、保護基板の厚さが0.6mmで波長655nm程度の光ビームを記録再生光として使用するDVD等の第2の光ディスク5と、保護基板の厚さが1.2mmで波長785nm程度の光ビームを記録再生光として使用するCD等の第3の光ディスク6とを用いるものとして説明する。   In particular, the following three types of optical discs for reproducing or recording information by the optical disc apparatus 10 can perform high-density recording using a light beam having a protective substrate thickness of 0.1 mm and a wavelength of about 405 nm as recording / reproducing light. The first optical disk 4, the second optical disk 5 such as a DVD using a light beam having a wavelength of about 655 nm as recording / reproducing light with a protective substrate thickness of 0.6 mm, and a protective substrate thickness of 1.2 mm A description will be given assuming that a third optical disk 6 such as a CD using a light beam having a wavelength of about 785 nm as recording / reproducing light is used.

光ディスク装置10は、図1に示すように、光ディスク11を回転操作する駆動手段としてスピンドルモータ12と、スピンドルモータ12を制御するモータ制御回路13と、スピンドルモータ12により回転される光ディスク11に光ビームを照射し光ディスク11で反射した戻りの光ビームを検出する光ピックアップ1と、光ピックアップ1から出力された電気信号を増幅するRFアンプ15と、対物レンズのフォーカスサーボ信号やトラッキングサーボ信号を生成するサーボ回路16と、サブコードデータを抽出するサブコード抽出回路17とを備える。   As shown in FIG. 1, the optical disk apparatus 10 includes a spindle motor 12 as a driving means for rotating the optical disk 11, a motor control circuit 13 for controlling the spindle motor 12, and an optical beam applied to the optical disk 11 rotated by the spindle motor 12. Pickup 1 that detects the return light beam reflected by the optical disk 11, the RF amplifier 15 that amplifies the electrical signal output from the optical pickup 1, and the focus servo signal and tracking servo signal of the objective lens are generated. A servo circuit 16 and a subcode extraction circuit 17 for extracting subcode data are provided.

また、この光ディスク装置10は、記録系として、パーソナルコンピュータ等のホスト機器に接続され、記録すべきデータが入力される入力端子18と、入力端子18に入力された記録データに対してエラー訂正符号化処理を施すエラー訂正符号化回路19と、エラー訂正符号化処理が施されたデータを変調する変調回路20と、変調された記録データに対して記録処理を施す記録処理回路21とを備える。   The optical disk apparatus 10 is connected to a host device such as a personal computer as a recording system, and has an input terminal 18 to which data to be recorded is input, and an error correction code for the recording data input to the input terminal 18. An error correction encoding circuit 19 that performs the encoding process, a modulation circuit 20 that modulates the data that has been subjected to the error correction encoding process, and a recording processing circuit 21 that performs the recording process on the modulated recording data.

更に、光ディスク装置10は、再生系として、光ディスク11より読み出した再生データに対して復調する復調回路22と、復調された再生データに対してエラー訂正復号処理を施すエラー訂正復号化回路23と、エラー訂正復号処理されたデータを出力する出力端子24とを備える。更に、光ディスク装置10は、装置に対して操作信号を入力する操作部25と、各種制御データ等を格納するメモリ26と、全体の動作を制御する制御回路27と、光ディスク11の種類を判別するディスク種類判別部29とを備える。更に、光ディスク装置10は、光ピックアップ1をディスクテーブルに装着された光ディスク11の径方向に送り操作する際の駆動源となるスレッドモータ28とを備える。   Further, the optical disc apparatus 10 includes, as a reproduction system, a demodulation circuit 22 that demodulates reproduction data read from the optical disc 11, an error correction decoding circuit 23 that performs error correction decoding processing on the demodulated reproduction data, And an output terminal 24 for outputting data subjected to error correction decoding processing. Furthermore, the optical disc apparatus 10 discriminates the type of the optical disc 11, an operation unit 25 for inputting operation signals to the device, a memory 26 for storing various control data, a control circuit 27 for controlling the overall operation, and the like. A disc type determination unit 29; Furthermore, the optical disk device 10 includes a thread motor 28 that serves as a drive source when the optical pickup 1 is fed in the radial direction of the optical disk 11 mounted on the disk table.

スピンドルモータ12は、スピンドルに光ディスク11が装着されるディスクテーブルが設けられており、ディスクテーブルに装着されている光ディスク11を回転する。モータ制御回路13は、光ディスクをCLV(Constant Linear Velocity)で回転することができるようにスピンドルモータ12を駆動制御する。具体的に、モータ制御回路13は、水晶発振器からの基準クロックとPLL回路からのクロックとに基づいて光ディスク11の回転速度が線速一定となるようにスピンドルモータ12を駆動制御する。なお、光ディスク11は、CAV(Constant Angular Velocity)やCLVとCAVとを組み合わせた制御で回転するようにしてもよい。   The spindle motor 12 is provided with a disk table on which the optical disk 11 is mounted on the spindle, and rotates the optical disk 11 mounted on the disk table. The motor control circuit 13 drives and controls the spindle motor 12 so that the optical disk can be rotated by CLV (Constant Linear Velocity). Specifically, the motor control circuit 13 drives and controls the spindle motor 12 so that the rotational speed of the optical disk 11 is constant based on the reference clock from the crystal oscillator and the clock from the PLL circuit. The optical disk 11 may be rotated by control combining CAV (Constant Angular Velocity) or CLV and CAV.

光ピックアップ1は、装着された光ディスク11の種類に応じた波長を出射する、例えば3波長互換光学系を有する光ピックアップであり、規格の異なる光ディスクの信号記録面に対して上述した異なる波長の光ビームを出射する半導体レーザ等の光源と、この光源より出射された光ビームを集束する光ディスク11の種類に対応した開口数の対物レンズ、光ディスク11で反射された戻りの光ビームを検出する光検出器等を備える。光ピックアップ1は、半導体レーザよりレーザ光である光ビームを出射する。光ピックアップ1は、記録再生時、光ディスク11に光ビームを照射し、信号記録面で反射した戻りの光ビームを光検出器で検出し、光電変換する。また、対物レンズは、2軸アクチュエータ等の対物レンズ駆動機構に保持され、フォーカスサーボ信号に基づいて対物レンズの光軸と平行なフォーカス方向に駆動変位され、また、トラッキングサーボ信号に基づいて対物レンズの光軸に直交するトラッキング方向に駆動変位される。なお、半導体レーザ、対物レンズ及び光検出器等の光学系の構成については後に詳述する。   The optical pickup 1 is an optical pickup having, for example, a three-wavelength compatible optical system that emits a wavelength according to the type of the mounted optical disk 11, and has the above-described different wavelengths for the signal recording surfaces of optical disks with different standards. A light source such as a semiconductor laser that emits a beam, an objective lens having a numerical aperture corresponding to the type of the optical disk 11 that focuses the light beam emitted from the light source, and a light detection that detects a return light beam reflected by the optical disk 11 Equipped with containers. The optical pickup 1 emits a light beam that is laser light from a semiconductor laser. The optical pickup 1 irradiates the optical disk 11 with a light beam at the time of recording / reproduction, detects the returned light beam reflected by the signal recording surface with a photodetector, and performs photoelectric conversion. The objective lens is held by an objective lens driving mechanism such as a biaxial actuator, and is driven and displaced in the focus direction parallel to the optical axis of the objective lens based on the focus servo signal. The objective lens is also based on the tracking servo signal. Is driven and displaced in a tracking direction orthogonal to the optical axis. The configuration of the optical system such as the semiconductor laser, the objective lens, and the photodetector will be described in detail later.

RFアンプ15は、光ピックアップ1を構成する光検出器からの電気信号に基づいて、RF信号、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を生成する。例えばフォーカスエラー信号は、非点収差法により生成され、トラッキングエラー信号は、3ビーム法やプッシュプル法により生成される。そして、RFアンプ15は、再生時、RF信号を復調回路22に出力し、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号をサーボ回路16に出力する。   The RF amplifier 15 generates an RF signal, a focus error signal, and a tracking error signal based on an electrical signal from a photodetector that constitutes the optical pickup 1. For example, the focus error signal is generated by the astigmatism method, and the tracking error signal is generated by the three-beam method or the push-pull method. The RF amplifier 15 outputs an RF signal to the demodulation circuit 22 and outputs a focus error signal and a tracking error signal to the servo circuit 16 during reproduction.

サーボ回路16は、光ディスク11を再生する際のサーボ信号を生成する。具体的に、サーボ回路16は、RFアンプ15から入力されたフォーカスエラー信号に基づき、このフォーカスエラー信号が0となるように、フォーカスサーボ信号を生成し、また、RFアンプ15から入力されたトラッキングエラー信号に基づき、このトラッキングエラー信号が0となるように、トラッキングサーボ信号を生成する。そして、サーボ回路16は、フォーカスサーボ信号及びトラッキングサーボ信号を光ピックアップ1を構成する対物レンズ駆動機構の駆動回路に出力する。この駆動回路は、フォーカスサーボ信号に基づき2軸アクチュエータを駆動し、後述する対物レンズ34,35を対物レンズの光軸と平行なフォーカス方向に駆動変位させ、トラッキングサーボ信号に基づき2軸アクチュエータを駆動し、対物レンズの光軸に直交するトラッキング方向に対物レンズを駆動変位させる。   The servo circuit 16 generates a servo signal for reproducing the optical disc 11. Specifically, the servo circuit 16 generates a focus servo signal based on the focus error signal input from the RF amplifier 15 so that the focus error signal becomes zero, and the tracking input from the RF amplifier 15. Based on the error signal, a tracking servo signal is generated so that the tracking error signal becomes zero. The servo circuit 16 outputs the focus servo signal and the tracking servo signal to the drive circuit of the objective lens drive mechanism that constitutes the optical pickup 1. This drive circuit drives a biaxial actuator based on the focus servo signal, displaces objective lenses 34 and 35 described later in a focus direction parallel to the optical axis of the objective lens, and drives the biaxial actuator based on the tracking servo signal. Then, the objective lens is driven and displaced in the tracking direction orthogonal to the optical axis of the objective lens.

以上のように構成された光ディスク装置10は、スピンドルモータ12によって、光ディスク11を回転操作し、サーボ回路16からの制御信号に応じてスレッドモータ28を駆動制御し、光ピックアップ1を光ディスク11の所望の記録トラックに対応する位置に移動することで、光ディスク11に対して情報の記録再生を行う。   The optical disc apparatus 10 configured as described above rotates the optical disc 11 by the spindle motor 12 and drives and controls the sled motor 28 in accordance with the control signal from the servo circuit 16 so that the optical pickup 1 can be used as desired on the optical disc 11. By moving to a position corresponding to the recording track, information is recorded on and reproduced from the optical disc 11.

次に、本発明が適用された上述した光ピックアップ1について説明する。   Next, the above-described optical pickup 1 to which the present invention is applied will be described.

本発明を適用した光ピックアップ1は、図2に示すように、第1の波長の第1の光ビームを出射する半導体レーザ等の第1の光源部31と、第1の波長よりも波長が長い第2の波長の第2の光ビームを出射する半導体レーザ等の第2の光源部32と、第2の波長よりも波長が長い第3の波長の第3の光ビームを出射する半導体レーザ等の第3の光源部33と、この第1乃至第3の光源部31,32,33から出射された第1の光ビームを第1の光ディスク4の信号記録面に集光させる第1の対物レンズ34と、第2及び第3の光ビームをそれぞれ第2の光ディスク5、第3の光ディスク6の信号記録面に集光させる第2の対物レンズ35と、第1乃至第3の光ディスクの信号記録面で反射された戻りの光ビームを検出するフォトディテクタ等の光検出器36とを備える。   As shown in FIG. 2, the optical pickup 1 to which the present invention is applied has a first light source unit 31 such as a semiconductor laser that emits a first light beam having a first wavelength, and a wavelength that is greater than the first wavelength. A second light source unit 32 such as a semiconductor laser that emits a second light beam having a long second wavelength, and a semiconductor laser that emits a third light beam having a third wavelength longer than the second wavelength And the first light beam emitted from the first to third light source units 31, 32, 33 is condensed on the signal recording surface of the first optical disc 4. The objective lens 34, the second objective lens 35 for condensing the second and third light beams on the signal recording surfaces of the second optical disc 5 and the third optical disc 6, respectively, and the first to third optical discs. A photodetector that detects the return light beam reflected from the signal recording surface And a light detector 36.

また、光ピックアップ1は、第2及び第3の光源部32,33から出射された往路の第2及び第3の波長の光ビームの光路を合成する光路合成手段として第1のダイクロプリズム37と、第1のダイクロプリズム37で合成された往路の第2及び第3の波長の光ビームを反射して対物レンズ35側に出射させるとともに、光ディスク11で反射された戻りの光ビーム、すなわち復路の第1乃至第3の波長の光ビームの光路を往路の第2及び第3の波長の光ビームの光路と分離する光路分離手段としての偏光ビームスプリッタ38と、偏光ビームスプリッタ38で反射された往路の第2及び第3の波長の光ビームの光路と、第1の光源部31から出射された往路の第1の波長の光ビームの光路とを合成するとともに、光ディスク11で反射された復路の第1乃至第3の波長の光ビームの光路を往路の第1の波長の光ビームの光路と分離する光路合成分離手段としてのダイクロ偏光ビームスプリッタ(以下「ダイクロPBS」ともいう。)39と、ダイクロPBS39と第1及び第2の対物レンズ34,35との間に設けられ、入射した第1の波長の光ビームの光路と、入射した第2及び第3の波長の光ビームの光路とを分離して、第1の波長の光ビームを第1の対物レンズ34側に導くとともに、第2及び第3の波長の光ビームを第2の対物レンズ35側に導く第2のダイクロプリズム41と、ダイクロPBS39と第2のダイクロプリズム41との間に設けられ、ダイクロPBS39で光路が合成されて入射した第1乃至第3の波長の光ビームの発散角を変換し、平行光とするコリメータレンズ42とを備える。   The optical pickup 1 includes a first dichroic prism 37 serving as an optical path combining unit that combines the optical paths of the light beams having the second and third wavelengths emitted from the second and third light source units 32 and 33. The outgoing light beams of the second and third wavelengths synthesized by the first dichroic prism 37 are reflected and emitted to the objective lens 35 side, and the returning light beam reflected by the optical disk 11, that is, the returning light beam. A polarizing beam splitter 38 as an optical path separating means for separating the optical paths of the first to third wavelength light beams from the optical paths of the second and third wavelength light beams, and the forward path reflected by the polarizing beam splitter 38 The optical paths of the second and third wavelength light beams and the optical path of the first wavelength light beam emitted from the first light source unit 31 are combined and reflected by the optical disc 11. A dichroic polarization beam splitter (hereinafter also referred to as “Dichro PBS”) 39 as optical path combining / separating means for separating the optical path of the light beam having the first to third wavelengths in the return path from the optical path of the light beam having the first wavelength in the return path. And an optical path of an incident light beam having a first wavelength, and an optical path of an incident light beam having a second wavelength, which are provided between the dichroic PBS 39 and the first and second objective lenses 34 and 35. And a second dichroic prism that guides the light beam of the first wavelength to the first objective lens 34 side and guides the light beams of the second and third wavelengths to the second objective lens 35 side. 41, and is provided between the dichroic PBS 39 and the second dichroic prism 41. The divergence angles of the first to third wavelength light beams incident after the optical paths are synthesized by the dichroic PBS 39 are converted into parallel light. Kori And a Tarenzu 42.

第2のダイクロプリズム41と第1の対物レンズ34との間には、第2のダイクロプリズム41を透過した第1の波長の光ビームを反射する立ち上げミラー43と、第1の波長の光ビームに1/4波長の位相を与えて偏光状態を変換する1/4波長板(QWP)44とが設けられている。   Between the second dichroic prism 41 and the first objective lens 34, a rising mirror 43 that reflects the light beam having the first wavelength transmitted through the second dichroic prism 41, and the light having the first wavelength. A quarter-wave plate (QWP) 44 is provided for converting the polarization state by giving a phase of a quarter wavelength to the beam.

第2のダイクロプリズム41と第2の対物レンズ35との間には、第2のダイクロプリズム41で反射された第2及び第3の波長の光ビームに1/4波長の位相を与えて偏光状態を変換する1/4波長板(QWP)45とが設けられている。   Between the second dichroic prism 41 and the second objective lens 35, the light beam having the second and third wavelengths reflected by the second dichroic prism 41 is given a phase of ¼ wavelength to be polarized. A quarter wave plate (QWP) 45 for converting the state is provided.

また、第1の光源部31とダイクロPBS39との間には、第1の光源部31から出射された第1の波長の光ビームをトラッキングエラー信号等を得るために、0次光及び±1次光からなる3ビームに分割する第1のグレーティング46が設けられている。第2の光源部32と第1のダイクロプリズム37との間には、第2の光源部32から出射された第2の波長の光ビームをトラッキングエラー信号等を得るために、0次光及び±1次光からなる3ビームに分割する第2のグレーティング47が設けられている。第3の光源部33と第1のダイクロプリズム37との間には、第3の光源部33から出射された第3の波長の光ビームをトラッキングエラー信号等を得るために、0次光及び±1次光からなる3ビームに分割する第3のグレーティング48が設けられている。   Further, between the first light source unit 31 and the dichroic PBS 39, in order to obtain a tracking error signal or the like for the light beam of the first wavelength emitted from the first light source unit 31, the 0th order light and ± 1 A first grating 46 is provided that is divided into three beams of next light. Between the second light source unit 32 and the first dichroic prism 37, in order to obtain a tracking error signal or the like for the second wavelength light beam emitted from the second light source unit 32, A second grating 47 is provided that is divided into three beams composed of ± primary light. Between the third light source unit 33 and the first dichroic prism 37, in order to obtain a tracking error signal or the like for the light beam of the third wavelength emitted from the third light source unit 33, A third grating 48 is provided that divides the light into three beams composed of ± primary light.

また、光ピックアップ1は、偏光ビームスプリッタ38と光検出器36との間に、戻りの光ビームの発散角を変換する倍率変換レンズ49と、フォーカスエラー信号を検出するために光ビームを偏光状態に応じて所定の割合で透過及び回折する偏光回折素子50とを有する。   The optical pickup 1 also includes a magnification conversion lens 49 that converts the divergence angle of the returned light beam between the polarization beam splitter 38 and the photodetector 36, and a polarization state of the light beam to detect a focus error signal. And a polarization diffraction element 50 that transmits and diffracts at a predetermined ratio.

第1の光源部31は、第1の出射部を有し、この第1の出射部から第1の光ディスク4に対して波長405nm程度の第1の波長の光ビームを出射する。第2の光源部32は、第2の出射部を有し、この第2の出射部から第2の光ディスク5に対して波長655nm程度の第2の波長の光ビームを出射する。第3の光源部33は、第3の出射部を有し、この第3の出射部から第3の光ディスク6に対して波長785nm程度の第3の波長の光ビームを出射する。   The first light source unit 31 includes a first emission unit, and emits a light beam having a first wavelength of about 405 nm from the first emission unit to the first optical disc 4. The second light source unit 32 includes a second emission unit, and emits a light beam having a second wavelength of about 655 nm to the second optical disc 5 from the second emission unit. The third light source unit 33 includes a third emission unit, and emits a light beam having a third wavelength of about 785 nm to the third optical disc 6 from the third emission unit.

尚、光ピックアップ1では、異なる位置に配置された第1乃至第3の光源部31,32,33の各出射部からそれぞれ出射された第1乃至第3の波長の光ビームを用いるように構成したが、これに限られるものではなく、第1乃至第3の出射部は、同一の光源部に配置するように構成してもよく、また、第1乃至第3の出射部のうち2つの出射部を一の光源部に配置し、残りの出射部を他の光源部に配置するように構成してもよい。   The optical pickup 1 is configured to use the first to third wavelength light beams respectively emitted from the respective emission parts of the first to third light source parts 31, 32, and 33 arranged at different positions. However, the present invention is not limited to this, and the first to third emission units may be arranged in the same light source unit, and two of the first to third emission units may be arranged. The emission unit may be arranged in one light source unit, and the remaining emission units may be arranged in another light source unit.

第1乃至第3のグレーティング46,47,48は、それぞれ、入射した光ビームを主に0次光(以下、「メインビーム」ともいう。)及び±1次光(以下、「サイドビーム」ともいう。)からなる複数の光ビームに分割して出射する。この第1乃至第3のグレーティング46,47,48により、分割されたメインビーム及びサイドビームからなる3ビームにより、トラッキングエラー信号を得ることができる。   Each of the first to third gratings 46, 47, and 48 mainly uses an incident light beam as a zero-order light (hereinafter also referred to as “main beam”) and ± first-order light (hereinafter referred to as “side beam”). The light is divided into a plurality of light beams. By the first to third gratings 46, 47, 48, a tracking error signal can be obtained by three beams composed of the divided main beam and side beam.

第1のダイクロプリズム37は、通過する光ビームのうち、第2の波長の光ビームを反射させ、第3の波長の光ビームを透過させる波長依存性を有する光学薄膜が形成された分離面37aを有し、この分離面37aにより第2及び第3の光源部32,33から出射された第2及び第3の波長の光ビームの光路を合成して偏光ビームスプリッタ38に向けて出射させる。   The first dichroic prism 37 is a separation surface 37a on which an optical thin film having a wavelength dependency that reflects a light beam having a second wavelength and transmits a light beam having a third wavelength is formed. And the optical paths of the light beams of the second and third wavelengths emitted from the second and third light source units 32 and 33 are combined and emitted toward the polarization beam splitter 38 by the separation surface 37a.

偏光ビームスプリッタ38は、通過する光ビームのうち、P偏光状態とされた光ビームの略全光量を透過させ、S偏光状態とされた光ビームの略全光量を反射させるような偏光依存性を有する光学薄膜が形成された分離面38aを有し、この分離面38aにより往路の第2及び第3の波長の光ビームを反射してダイクロPBS39に導くとともに、復路の第1乃至第3の波長の光ビームを透過して往路の第2及び第3の波長の光ビームの光路と分離して倍率変換レンズ49に導く。   The polarization beam splitter 38 transmits the entire light amount of the light beam in the P-polarized state out of the passing light beam, and reflects the polarization dependency so as to reflect the substantially total light amount of the light beam in the S-polarization state. A separation surface 38a on which an optical thin film is formed. The separation surface 38a reflects the light beams of the second and third wavelengths in the forward path and guides them to the dichroic PBS 39, and the first to third wavelengths in the return path And is separated from the optical paths of the light beams having the second and third wavelengths in the forward path and guided to the magnification conversion lens 49.

尚、ここでは、偏光ビームスプリッタ38は、P偏光状態の光ビームを透過させ、S偏光状態の光ビームを反射させるように構成したが、これに限られるものではなく、例えば、P偏光状態の光ビームを反射させ、S偏光状態の光ビームを透過させるように構成してもよい。   Here, the polarization beam splitter 38 is configured to transmit the light beam in the P-polarized state and reflect the light beam in the S-polarized state. However, the present invention is not limited to this. You may comprise so that a light beam may be reflected and the light beam of a S polarization state may be permeate | transmitted.

ダイクロPBS39は、P偏光状態とされた第1の波長の光ビームを透過させ、S偏光状態とされた第1の波長の光ビームを反射させるとともに、いずれの偏光状態の第2及び第3の波長の光ビームを透過させる偏光依存性及び波長依存性を兼ね備えた光学薄膜が形成された分離面39aを有する。ダイクロPBS39は、この分離面39aにより往路の第1の波長の光ビームを反射し、往路の第2及び第3の波長の光ビームを透過してこれらの光路を合成してコリメータレンズ42に導くとともに、復路の第1乃至第3の波長の光ビームを透過して往路の第1の波長の光ビームの光路と分離して偏光ビームスプリッタ38に導く。   The dichroic PBS 39 transmits the light beam having the first wavelength in the P-polarized state and reflects the light beam having the first wavelength in the S-polarized state, and the second and third light beams in any polarization state. It has a separation surface 39a on which an optical thin film having both polarization dependency and wavelength dependency for transmitting a light beam having a wavelength is formed. The dichroic PBS 39 reflects the light beam having the first wavelength on the forward path by the separation surface 39a, transmits the light beams having the second and third wavelengths on the forward path, synthesizes these optical paths, and guides them to the collimator lens 42. At the same time, the light beams having the first to third wavelengths in the return path are transmitted and separated from the optical path of the light beam having the first wavelength in the forward path, and are guided to the polarization beam splitter 38.

コリメータレンズ42は、ダイクロPBS39で光路が合成された第1乃至第3の波長の光ビームの発散角を変換して略平行光として第2のダイクロプリズム41側に出射させる。   The collimator lens 42 converts the divergence angles of the light beams having the first to third wavelengths whose optical paths are synthesized by the dichroic PBS 39, and emits the substantially parallel light to the second dichroic prism 41 side.

第2のダイクロプリズム41は、入射した光ビームのうち、第2及び第3の波長の光ビームを反射させ、第1の波長の光ビームを透過させる波長依存性を有する光学薄膜が形成された分離面41aを有し、この分離面41aにより往路の第2及び第3の波長の光ビームの光路と、往路の第1の波長の光ビームの光路とを分離して、第2及び第3の波長の光ビームを1/4波長板45を介して第2の対物レンズ35に導き、第1の波長の光ビームを立ち上げミラー43及び1/4波長板44を介して第1の対物レンズ34に導く。また、第2のダイクロプリズム41は、この分離面41aにより、復路の第2及び第3の波長の光ビームの光路と、復路の第1の波長の光ビームの光路とを合成してコリメータレンズ42側に出射させる。   The second dichroic prism 41 is formed with an optical thin film having a wavelength dependency that reflects the light beams of the second and third wavelengths among the incident light beams and transmits the light beams of the first wavelength. A separation surface 41a, and the separation surface 41a separates the optical paths of the light beams of the second and third wavelengths in the forward path from the optical paths of the light beams of the first wavelength in the forward path; Is guided to the second objective lens 35 through the quarter-wave plate 45, and the first wavelength light beam is raised through the mirror 43 and the quarter-wave plate 44 to the first objective. Guide to lens 34. Further, the second dichroic prism 41 synthesizes the optical path of the second and third wavelength light beams and the optical path of the first wavelength light beam of the return path by the separation surface 41a. The light is emitted to the 42 side.

1/4波長板44は、第2のダイクロプリズム41を透過して立ち上げミラー43で反射されて入射した第1の波長の光ビームに1/4波長の位相差を与える、すなわち、入射した往路の光ビームを直線偏光(S偏光状態)から円偏光に変換し、光ディスクで反射された復路の光ビームを円偏光から直線偏光(P偏光状態)に変換する。   The quarter-wave plate 44 gives a quarter-wave phase difference to the incident light beam of the first wavelength that is transmitted through the second dichroic prism 41 and reflected by the rising mirror 43, that is, incident. The forward light beam is converted from linearly polarized light (S-polarized state) to circularly polarized light, and the return light beam reflected by the optical disk is converted from circularly polarized light to linearly polarized light (P-polarized state).

1/4波長板45は、第2のダイクロプリズム41を反射されて入射した第2及び第3の波長の光ビームに1/4波長の位相差を与える、すなわち、入射した往路の光ビームを直線偏光(S偏光状態)から円偏光に変換し、光ディスクで反射された復路の光ビームを円偏光から直線偏光(P偏光状態)に変換する。   The quarter wavelength plate 45 gives a phase difference of ¼ wavelength to the incident light beams of the second and third wavelengths after being reflected by the second dichroic prism 41, that is, the incident forward light beam. The linearly polarized light (S-polarized state) is converted to circularly polarized light, and the return light beam reflected by the optical disk is converted from circularly polarized light to linearly polarized light (P-polarized state).

第1の対物レンズ34は、第1の波長の光ビームに対応したものであり、開口数は、0.85程度とされている。第1の対物レンズ34は、第1の光ディスク4に対して、第1の波長の光ビームを信号記録面4a上に集光する。   The first objective lens 34 corresponds to the light beam having the first wavelength and has a numerical aperture of about 0.85. The first objective lens 34 focuses the light beam having the first wavelength on the signal recording surface 4 a with respect to the first optical disk 4.

また、第1の対物レンズ34の入射側には、第1の対物レンズ34に入射する光ビームの開口制限を行う開口制限素子として図示しない第1の開口フィルタが設けられている。この第1の開口フィルタは、通過する第1の波長の光ビームの開口数を0.85程度とする。この開口フィルタとして、例えば、ホログラム等が用いられる。   A first aperture filter (not shown) is provided on the incident side of the first objective lens 34 as an aperture limiting element that limits the aperture of the light beam incident on the first objective lens 34. In the first aperture filter, the numerical aperture of the light beam having the first wavelength that passes through is set to about 0.85. As this aperture filter, for example, a hologram or the like is used.

第2の対物レンズ35は、第2及び第3の波長の光ビームに対応したものであり、開口数は、第2の波長に対しては、0.6〜0.65であり、第3の波長に対しては、0.45〜0.5とされている。第2の対物レンズ35は、第2の光ディスク5に対して、第2の波長の光ビームを信号記録面5a上に集光し、第3の光ディスク6に対して、第3の波長の光ビームを信号記録面6a上に集光する。   The second objective lens 35 corresponds to the light beams of the second and third wavelengths, and the numerical aperture is 0.6 to 0.65 for the second wavelength. Is set to 0.45 to 0.5. The second objective lens 35 condenses the light beam of the second wavelength on the signal recording surface 5 a with respect to the second optical disk 5, and the light of the third wavelength with respect to the third optical disk 6. The beam is focused on the signal recording surface 6a.

また、第2の対物レンズ35の入射側には、第2の対物レンズ35に入射する光ビームの開口制限を行う開口制限素子として図示しない第2の開口フィルタが設けられている。この第2の開口フィルタは、通過する第2の波長の光ビームの開口数を0.6〜0.65程度とし、通過する第3の波長の光ビームの開口数を0.45〜0.5とする。この開口フィルタとして、例えば、ホログラム等が用いられる。   On the incident side of the second objective lens 35, a second aperture filter (not shown) is provided as an aperture limiting element that limits the aperture of the light beam incident on the second objective lens 35. In the second aperture filter, the numerical aperture of the light beam having the second wavelength passing through is set to about 0.6 to 0.65, and the numerical aperture of the light beam having the third wavelength passing through is set to 0.45 to. 5 As this aperture filter, for example, a hologram or the like is used.

第1及び第2の対物レンズ34,35は、2軸アクチュエータ等の対物レンズ駆動機構によって移動自在に支持されている。そして、第1及び第2の対物レンズ34,35は、光検出器36によって検出されたトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号に基づいて、対物レンズ駆動機構により移動操作されることにより、光ディスク11に近接離間する方向及び光ディスクの径方向の2軸方向等へ移動される。   The first and second objective lenses 34 and 35 are movably supported by an objective lens driving mechanism such as a biaxial actuator. The first and second objective lenses 34 and 35 are moved by the objective lens driving mechanism on the basis of the tracking error signal and the focus error signal detected by the photodetector 36, thereby approaching the optical disc 11. It is moved in the biaxial direction of the separating direction and the radial direction of the optical disk.

また、第1及び第2の対物レンズ34,35は、その第1の対物レンズ34の第1の波長に対する焦点距離f1及び開口数NA1、並びに第2の対物レンズ35の第2及び第3の波長に対する焦点距離f2,f3及び開口数NA2,NA3の関係が、関係式fn×NAn(n=1,2,3とする)が略一定、すなわち、この各波長の関係式(fn×NAn)で示される値の差が2割以内となるように焦点距離が決定されている。   The first and second objective lenses 34 and 35 have a focal length f1 and a numerical aperture NA1 with respect to the first wavelength of the first objective lens 34, and second and third objective lenses 35. Regarding the relationship between the focal lengths f2 and f3 and the numerical apertures NA2 and NA3, the relational expression fn × NAn (n = 1, 2, 3) is substantially constant, that is, the relational expression of each wavelength (fn × NAn). The focal length is determined so that the difference between the values indicated by is within 20%.

換言すると、第1及び第2の対物レンズ34,35から出射される復路の第1乃至第3の波長の光ビームのビーム径がそれぞれ略同じ大きさとされ、第1及び第2の対物レンズ34,35に入射される往路の第1乃至第3の波長の光ビームの有効径がそれぞれ略同じ大きさとされる。このような第1及び第2の対物レンズ34,35は、各波長の光路における光学部品の小型化を可能とするとともに、後述する偏光回折素子50に入射する復路の第1乃至第3の波長の光ビームのビーム径を略同じ大きさとし、さらに、この偏光回折素子50により回折、透過される光ビームを検出する光検出器36の各受光部の大きさを小さくすることができる。   In other words, the beam diameters of the first to third wavelengths of the light beams emitted from the first and second objective lenses 34 and 35 are approximately the same, and the first and second objective lenses 34 are respectively the same. , 35, the effective diameters of the light beams having the first to third wavelengths in the forward path are set to substantially the same size. Such first and second objective lenses 34 and 35 enable the miniaturization of optical components in the optical paths of the respective wavelengths, and the first to third wavelengths of the return path incident on the polarization diffraction element 50 described later. The beam diameters of the light detectors can be made substantially the same, and the size of each light receiving portion of the photodetector 36 that detects the light beam diffracted and transmitted by the polarization diffraction element 50 can be reduced.

また、この光ピックアップ1では、第1の波長用の第1の対物レンズ34と、第2及び第3の波長用の第2の対物レンズ35とを設けるように構成したが、これに限られるものではなく、光ディスクの種類に対応した第1乃至第3の波長の光ビームを対応する光ディスクの信号記録面に集光する一又は複数の対物レンズを設けるように構成すればよく、例えば、第1乃至第3の波長に対応した単一の対物レンズを設けるように構成してもよい。   In addition, the optical pickup 1 is configured to include the first objective lens 34 for the first wavelength and the second objective lens 35 for the second and third wavelengths, but is not limited thereto. It may be configured to provide one or a plurality of objective lenses for condensing the light beams of the first to third wavelengths corresponding to the type of the optical disc on the signal recording surface of the corresponding optical disc. A single objective lens corresponding to the first to third wavelengths may be provided.

倍率変換レンズ49は、第2のダイクロプリズム41で光路を合成され、コリメータレンズ42、ダイクロPBS39及び偏光ビームスプリッタ38を経由して入射される復路の第1乃至第3の波長の光ビームの発散角を変換して、所定の発散角(集束角)でこの光ビームを偏光回折素子50を介して光検出器36の各受光部上に集束させる。   The magnification conversion lens 49 combines the optical paths by the second dichroic prism 41, and diverges the light beams of the first to third wavelengths in the return path that are incident through the collimator lens 42, the dichroic PBS 39, and the polarization beam splitter 38. The angle is converted, and this light beam is focused on each light receiving portion of the photodetector 36 via the polarization diffraction element 50 at a predetermined divergence angle (focusing angle).

偏光回折素子50は、図3に示すように、入射される復路の第1乃至第3の波長の光ビームを光ディスク11の半径方向に対応する所定の方向Xr1の一方向に回折する第1の回折領域50aと、この第1乃至第3の波長の光ビームを所定の方向Xr1の一方向と反対方向である他方向に回折する第2の回折領域50bとが交互に複数形成されている。ここで、光ディスク11の半径方向に対応する所定の方向Xr1とは、光ディスク11の信号記録面上で光ビームのスポットが半径方向に移動した場合に、偏光回折素子50上で光ビームが通過する領域が移動する方向及び後述するディテクタ上の光ビームのスポットが移動する方向をいう。この第1の回折領域50a及び第2の回折領域50bは、例えば、回折方向に短辺が位置し、回折方向と直交する方向に長辺が位置する細長い矩形状に形成され、すなわち格子状に形成されており、第1及び第2の回折領域50a,50bの総面積が略等しくなるように形成されるとともに、それぞれの領域を通過する光ビームの総面積が略等しくなるように形成されている。   As shown in FIG. 3, the polarization diffraction element 50 diffracts the incident light beam having the first to third wavelengths in one direction of the predetermined direction Xr1 corresponding to the radial direction of the optical disk 11. A plurality of diffraction regions 50a and a plurality of second diffraction regions 50b that diffract the light beams having the first to third wavelengths in the other direction opposite to one direction of the predetermined direction Xr1 are alternately formed. Here, the predetermined direction Xr1 corresponding to the radial direction of the optical disk 11 means that the light beam passes on the polarization diffraction element 50 when the spot of the light beam moves on the signal recording surface of the optical disk 11 in the radial direction. The direction in which the region moves and the direction in which the spot of the light beam on the detector described later moves. The first diffractive region 50a and the second diffractive region 50b are formed in, for example, an elongated rectangular shape having a short side in the diffraction direction and a long side in a direction perpendicular to the diffraction direction, that is, in a lattice shape. Formed so that the total area of the first and second diffraction regions 50a and 50b is substantially equal, and the total area of the light beams passing through the respective regions is substantially equal. Yes.

複数の第1の回折領域50aには、それぞれの領域内にブレーズ形状の格子が形成されている。すなわち、第1の回折領域50aは、その領域内に、その長辺方向に形成されたブレーズ状の格子溝が短辺方向に並んで複数形成され、このブレーズ状の格子溝の溝深さ及びブレーズ角により、図4に示すように、第1の波長の光ビームの2次回折光を第4の受光部54の手前で集光するように回折し、第2及び第3の波長の光ビームの1次回折光を第4の受光部54の手前で集光するように回折する。   In the plurality of first diffraction regions 50a, a blazed grating is formed in each region. That is, in the first diffraction region 50a, a plurality of blazed grating grooves formed in the long side direction are formed side by side in the short side direction, and the groove depth of the blazed grating groove and With the blaze angle, as shown in FIG. 4, the second-order diffracted light of the first wavelength light beam is diffracted so as to be collected in front of the fourth light receiving section 54, and the second and third wavelength light beams The first-order diffracted light is diffracted so as to be collected in front of the fourth light receiving unit 54.

また、複数の第2の回折領域50bは、それぞれの領域内に、第1の回折領域50aのブレーズ形状と反対方向に傾斜したブレーズ形状の格子が形成されている。すなわち、第2の回折領域50bは、その領域内に、その長辺方向に形成されたブレーズ状の格子溝が短辺方向に並んで複数形成され、このブレーズ状の格子溝の溝深さ及びブレーズ角により、図4に示すように、第1の波長の光ビームの2次回折光を第5の受光部55の奥側で集光するように回折し、第2及び第3の波長の光ビームの1次回折光を第5の受光部55の奥側で集光するように回折する。尚、ここでは、第1及び第2の回折領域50a,50bの格子構造をブレーズ形状としたが、1ピッチ内に複数段の階段形状とされた格子溝を複数形成するように構成してもよい。   The plurality of second diffraction regions 50b are each formed with a blazed grating inclined in the opposite direction to the blazed shape of the first diffraction region 50a. That is, in the second diffraction region 50b, a plurality of blazed grating grooves formed in the long side direction are formed side by side in the short side direction, and the groove depth of the blazed grating groove and As shown in FIG. 4, the second-order diffracted light of the light beam having the first wavelength is diffracted by the blaze angle so as to be condensed on the back side of the fifth light receiving unit 55, and the light having the second and third wavelengths. The first-order diffracted light of the beam is diffracted so as to be condensed on the back side of the fifth light receiving unit 55. Here, the grating structure of the first and second diffraction regions 50a and 50b is a blazed shape, but a plurality of grating grooves having a plurality of steps in one pitch may be formed. Good.

この第1及び第2の回折領域50a,50bは、それぞれのブレーズ角により回折パワー、すなわち、回折角度が異なる。そして、例えば上述したように、第1の回折領域50aは、その回折光を偏光回折素子50と第4の受光部54との間、すなわち、偏光回折素子50に対して第4の受光部54の前方側で焦点を結ぶように回折し、第2の回折領域50bは、その回折光を偏光回折素子50に対して第5の受光部55の後方側で焦点を結ぶように回折する。偏光回折素子50は、後述のスポットサイズ法によるフォーカスエラー信号を得るために、入射した戻りの光ビームをこの第1及び第2の回折領域50a,50bにより回折して所定の受光部54,55に向けて出射させる。   The first and second diffraction regions 50a and 50b have different diffraction powers, that is, diffraction angles, depending on their blaze angles. For example, as described above, the first diffraction region 50 a transmits the diffracted light between the polarization diffraction element 50 and the fourth light receiving unit 54, that is, with respect to the polarization diffraction element 50. The second diffraction region 50b diffracts the diffracted light so as to focus on the polarization diffraction element 50 on the rear side of the fifth light receiving portion 55. The polarization diffraction element 50 diffracts the incident return light beam by the first and second diffraction regions 50a and 50b and obtains predetermined light receiving portions 54 and 55 in order to obtain a focus error signal by a spot size method described later. The light is emitted toward

また、偏光回折素子50の第1及び第2の回折領域50a,50bは、上述したように回折方向は異なるが、それぞれ、入射する光ビームの偏光状態の変化によって回折効率が変化する。すなわち、例えば、偏光回折素子50の第1及び第2の回折領域50a,50bは、所定の偏光方向の光ビームに対しては上述のような回折格子として機能し、所定の偏光方向と直交する偏光方向の光ビームに対しては回折格子として機能せず、透過させることとなる。換言すると、偏光回折素子50は、入射した光ビームのうち所定の偏光方向成分の光ビームを回折し、所定の偏光方向に対して直交する偏光方向成分の光ビームを透過する。そして、この偏光回折素子50により光ビームが回折される方向である所定の偏光方向と、この偏光回折素子50に入射する光ビームの偏光方向との間の角度をθとすると、偏光回折素子50に入射した光ビームのうち(cosθ)で表される割合の光ビームが回折されることとなる。 Further, the first and second diffraction regions 50a and 50b of the polarization diffraction element 50 have different diffraction directions as described above, but the diffraction efficiency changes depending on the change in the polarization state of the incident light beam. That is, for example, the first and second diffraction regions 50a and 50b of the polarization diffraction element 50 function as a diffraction grating as described above for a light beam having a predetermined polarization direction, and are orthogonal to the predetermined polarization direction. The light beam in the polarization direction does not function as a diffraction grating and is transmitted. In other words, the polarization diffraction element 50 diffracts a light beam having a predetermined polarization direction component in the incident light beam and transmits a light beam having a polarization direction component orthogonal to the predetermined polarization direction. If the angle between a predetermined polarization direction in which the light beam is diffracted by the polarization diffraction element 50 and the polarization direction of the light beam incident on the polarization diffraction element 50 is θ, the polarization diffraction element 50 Of the light beam incident on the light beam is diffracted at a ratio represented by (cos θ) 2 .

また、第1及び第2の回折領域50a,50bは、上述したブレーズ形状の溝深さにより、第1の波長に対しては、所定の偏光状態とされ、すなわち回折される偏光状態の光ビームの光量に対して70%以上の2次回折光が得られ、第2及び第3の波長に対しては、所定の偏光状態とされ、すなわち回折される偏光状態の光ビームの70%以上の1次回折光が得られる。ここで、回折される偏光状態の光ビームの光量に対する上述の割合は、回折される偏光成分における入射光量に対する出射光量の割合である。換言すると、第1及び第2の回折領域50a,50bは、100%回折される偏光状態で光ビームが入射した場合に、第1乃至第3の波長の上述した次数の回折光の回折効率が70%以上である。   The first and second diffraction regions 50a and 50b have a predetermined polarization state with respect to the first wavelength due to the blazed groove depth described above, that is, a light beam in a polarization state that is diffracted. 70% or more of the second order diffracted light is obtained with respect to the amount of light, and the second and third wavelengths are in a predetermined polarization state, that is, 70% or more of the light beam in the polarization state to be diffracted. Next-order diffracted light is obtained. Here, the above-mentioned ratio with respect to the light quantity of the diffracted polarized light beam is the ratio of the output light quantity to the incident light quantity in the diffracted polarization component. In other words, the first and second diffraction regions 50a and 50b have a diffraction efficiency of the above-mentioned orders of diffracted light of the first to third wavelengths when a light beam is incident in a polarization state that is 100% diffracted. 70% or more.

上述したブレーズ形状の格子溝が形成された第1及び第2の回折領域50a,50bのブレーズの溝深さの変化に伴う回折効率の変化を図5に示す。図5中において、横軸は、光路長差に変換した溝深さ(nm)を示す。また、図5中において、各曲線は、回折される偏光成分における入射光量と出射光量の割合、すなわち、回折効率を示すものであり、曲線L10、L11、L12は、それぞれ波長405nm(第1の波長)の光ビームの0次回折光、1次回折光、2次回折光を示すものであり、曲線L20、L21、L22は、それぞれ波長655nm(第2の波長)の光ビームの0次回折光、1次回折光、2次回折光を示すものであり、曲線L30、L31、L32は、それぞれ波長785nm(第3の波長)の光ビームの0次回折光、1次回折光、2次回折光を示すものである。図5に示すように、偏光回折素子50は、その第1及び第2の回折領域50a,50bに形成されたブレーズの溝深さを700nm〜800nm程度の範囲において、第1の波長の2次回折光、並びに第2及び第3の波長の1次回折光の回折効率を70%以上として回折することができる。 FIG. 5 shows a change in diffraction efficiency associated with a change in the groove depth of the blaze in the first and second diffraction regions 50a and 50b in which the above-described blaze-shaped grating grooves are formed. In FIG. 5, the horizontal axis indicates the groove depth (nm) converted into the optical path length difference. Further, in FIG. 5, each curve indicates the ratio of the incident light quantity and the outgoing light quantity in the diffracted polarization component, that is, the diffraction efficiency, and the curves L 10 , L 11 , and L 12 each have a wavelength of 405 nm ( The first-order diffracted light beam, the first-order diffracted light beam, and the second-order diffracted light beam are indicated by curves L 20 , L 21 , and L 22 , respectively. The 0th-order diffracted light, 1st-order diffracted light, and 2nd-order diffracted light are shown, and the curves L 30 , L 31 , and L 32 are the 0th-order diffracted light, 1st-order diffracted light, 2 It shows the next diffracted light. As shown in FIG. 5, the polarization diffraction element 50 has the second wavelength of the first wavelength within the range of the groove depth of the blaze formed in the first and second diffraction regions 50a and 50b in the range of about 700 nm to 800 nm. The diffraction efficiency of the folded light and the first-order diffracted light of the second and third wavelengths can be diffracted at 70% or more.

偏光回折素子50は、第1の波長と、第2及び第3の波長とで異なる次数の回折光を用いる構成から、いずれの波長の場合にも後述する第4及び第5の受光部54,55の略同じ位置に集光させることができる。すなわち、一般的に、回折素子により異なる波長の光ビームを回折した場合には、回折角度が波長に比例する関係にあり、例えば、波長の短い第1の波長の光ビームに対して、波長の長い第2及び第3の波長の光ビームは拡がる方向に回折してしまい、この回折光の受光部での位置に差異が発生してしまうため受光部の大きさを大きくする必要がある。これに対し、この偏光回折素子50では、異なる次数の回折光を用いる構成から、第4及び第5の受光部54,55の大きさを小さくすることができる。   Since the polarization diffraction element 50 uses a diffracted light of different orders for the first wavelength and the second and third wavelengths, the fourth and fifth light receiving parts 54, 54, which will be described later, for any wavelength. The light can be condensed at approximately the same position of 55. That is, generally, when a light beam having a different wavelength is diffracted by a diffraction element, the diffraction angle is proportional to the wavelength. For example, for a light beam having a short wavelength, the wavelength of the first wavelength The long light beams of the second and third wavelengths are diffracted in the spreading direction, and a difference occurs in the position of the diffracted light at the light receiving portion. Therefore, it is necessary to increase the size of the light receiving portion. On the other hand, in the polarization diffraction element 50, the size of the fourth and fifth light receiving portions 54 and 55 can be reduced because of the configuration using diffracted light of different orders.

光検出器36は、図6に示すように、第1乃至第3のグレーティング46,47,48により3ビームに分割され偏光回折素子50を透過した光ビームをそれぞれ受光する第1乃至第3の受光部51,52,53と、第1乃至第3のグレーティング46,47,48により3ビームに分割されたうち0次光であるメインビームが偏光回折素子50により回折された光ビームをそれぞれ受光する第4及び第5の受光部54,55とを有する。   As shown in FIG. 6, the photodetector 36 receives first to third light beams that are split into three beams by the first to third gratings 46, 47, and 48 and transmitted through the polarization diffraction element 50. Of the light beams divided into three beams by the light receiving portions 51, 52, and 53 and the first to third gratings 46, 47, and 48, light beams obtained by diffracting the main beam, which is zero-order light, by the polarization diffraction element 50 are received. And fourth and fifth light-receiving portions 54 and 55.

第1の受光部51は、各グレーティング46,47,48で回折された複数の光ビームのうち、メインビームで且つ偏光回折素子50を透過した光ビームを受光するフォトディテクタであり、互いに直交する一組の分割線によって略4等分割された各受光領域A,B,C,Dを有している。   The first light receiving unit 51 is a photodetector that receives a light beam that has been transmitted through the polarization diffraction element 50 among a plurality of light beams diffracted by the gratings 46, 47, and 48, and is orthogonal to each other. Each of the light receiving areas A, B, C, and D is divided into approximately four equal parts by a set of dividing lines.

第2及び第3の受光部52,53は、各グレーティング46,47,48で回折された複数の光ビームのうち、±1次光である2つのサイドビームで且つ偏光回折素子50を透過した光ビームをそれぞれ受光する一組のフォトディテクタであり、それぞれ、光ディスク11の半径方向に対応する方向Xr2に直交する方向の分割線によって略2等分割された各受光領域E1,F1及び各受光領域E2,F2を有している。尚、第2及び第3の受光部52,53は、第1の受光部51に対して、光ディスク11の半径方向に対応する方向Xr2に直交する方向の一方及び他方に離間して配置されている。   The second and third light-receiving units 52 and 53 are two side beams that are ± first-order light among the plurality of light beams diffracted by the gratings 46, 47, and 48 and transmitted through the polarization diffraction element 50. A pair of photodetectors that respectively receive the light beams, and each of the light receiving regions E1, F1 and each light receiving region E2 that are substantially divided into two equal parts by a dividing line in a direction orthogonal to the direction Xr2 corresponding to the radial direction of the optical disc 11. , F2. Note that the second and third light receiving portions 52 and 53 are arranged away from the first light receiving portion 51 in one and the other in the direction orthogonal to the direction Xr2 corresponding to the radial direction of the optical disc 11. Yes.

第4の受光部54は、各グレーティング46,47,48で回折されたメインビームで且つ偏光回折素子50の第1の回折領域50aで回折された光ビームを受光するフォトディテクタであり、光ディスク11の半径方向に対応する方向Xr2に略平行な2本の分割線によって3分割された各受光領域G1,H1,J1を有している。第5の受光部55は、各グレーティングで回折されたメインビームで且つ偏光回折素子50の第2の回折領域50bで回折された光ビームを受光するフォトディテクタであり、光ディスク11の半径方向に対応する方向Xr2に略平行な2本の分割線によって3分割された各受光領域G2,H2,J2を有している。尚、第4及び第5の受光部54,55は、第1の受光部51に対して、光ディスク11の半径方向に対応する方向Xr2の一方及び他方に離間して配置されている。   The fourth light receiving unit 54 is a photo detector that receives the main beam diffracted by the gratings 46, 47, and 48 and the light beam diffracted by the first diffraction region 50 a of the polarization diffraction element 50. Each light receiving region G1, H1, J1 is divided into three by two dividing lines substantially parallel to the direction Xr2 corresponding to the radial direction. The fifth light receiving unit 55 is a photodetector that receives the main beam diffracted by each grating and the light beam diffracted by the second diffraction region 50 b of the polarization diffraction element 50, and corresponds to the radial direction of the optical disk 11. Each light receiving region G2, H2, J2 is divided into three by two dividing lines substantially parallel to the direction Xr2. Note that the fourth and fifth light receiving portions 54 and 55 are spaced from the first light receiving portion 51 in one and the other in the direction Xr2 corresponding to the radial direction of the optical disc 11.

光検出器36は、第1乃至第5の受光部51〜55の各受光領域A〜D,E1,E2,F1,F2,G1〜J1,G2〜J2からの出力をそれぞれ、SA,SB,SC,SD,SE1,SE2,SF1,SF2,SG1,SH1,SJ1,SG2,SH2,SJ2として、これを用いて情報信号とともにフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号等の各種信号を得ることができる。   The photodetector 36 outputs the outputs from the light receiving areas A to D, E1, E2, F1, F2, G1 to J1, G2 to J2 of the first to fifth light receiving parts 51 to 55, respectively, SA, SB, As SC, SD, SE1, SE2, SF1, SF2, SG1, SH1, SJ1, SG2, SH2, and SJ2, it is possible to obtain various signals such as a focus error signal and a tracking error signal together with an information signal.

具体的に、光ピックアップ1によるフォーカスエラー信号の生成には、上述した第1及び第2の回折領域50a,50bで回折された光ビームをそれぞれ第4及び第5の受光部54,55で受光した光ビームの光量によりスポットサイズ(SSD)法を用いて検出する。このスポットサイズ法によるフォーカスエラー信号FEは、次式(1)により得られる。
FE=(SG1+SJ1+SH2)−(SG2+SJ2+SH1)・・・(1)
Specifically, in order to generate the focus error signal by the optical pickup 1, the light beams diffracted by the first and second diffraction regions 50a and 50b are received by the fourth and fifth light receiving units 54 and 55, respectively. Detection is performed using a spot size (SSD) method based on the amount of light beam. The focus error signal FE by this spot size method is obtained by the following equation (1).
FE = (SG1 + SJ1 + SH2) − (SG2 + SJ2 + SH1) (1)

また、光ピックアップ1によるトラッキングエラー信号の生成には、差分位相検出(DPD(differential phase detection))法と、差動プッシュプル(DPP(differential push-pull))法とを選択的に使用して検出する。このDPD法によるトラッキングエラー信号TE1は、次式(2)により得られ、DPP法によるトラッキングエラー信号TE2は、次式(3)により得られる。尚、式(2)において、Phase(A+C)は、各受光領域A,Cで検出された位相を足し合わせた位相であり、Phase(B+D)は、各受光領域B,Dで検出された位相を足し合わせた位相である。また、式(3)において、kは、オフセット成分を取り除くように決定される値である。
TE1=Phase(A+C)−Phase(B+D)・・・(2)
TE2={(SA+SD)−(SB+SC)}−k{(SE1−SF1)+(SE2−SF2)} ・・・(3)
The generation of the tracking error signal by the optical pickup 1 selectively uses a differential phase detection (DPD) method and a differential push-pull (DPP) method. To detect. The tracking error signal TE1 by the DPD method is obtained by the following equation (2), and the tracking error signal TE2 by the DPP method is obtained by the following equation (3). In Expression (2), Phase (A + C) is a phase obtained by adding the phases detected in the light receiving areas A and C, and Phase (B + D) is a phase detected in the light receiving areas B and D. It is the phase that added together. In Equation (3), k is a value determined so as to remove the offset component.
TE1 = Phase (A + C) −Phase (B + D) (2)
TE2 = {(SA + SD)-(SB + SC)}-k {(SE1-SF1) + (SE2-SF2)} (3)

以上のように構成された光ピックアップ1は、光検出器36により検出された戻り光により生成されたフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号に基づいて、第1又は第2の対物レンズ34,35を駆動して、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボを行う。第1又は第2の対物レンズ34,35が駆動されることにより、光ディスク11の記録面に対して対物レンズ合焦位置に移動されて、光ビームが光ディスク11の記録面上に合焦されて、光ディスク11に対して情報の記録又は再生を行う。   The optical pickup 1 configured as described above drives the first or second objective lenses 34 and 35 based on the focus error signal and tracking error signal generated by the return light detected by the photodetector 36. Then, focus servo and tracking servo are performed. By driving the first or second objective lens 34, 35, the objective lens is moved to the focal position with respect to the recording surface of the optical disc 11, and the light beam is focused on the recording surface of the optical disc 11. Then, information is recorded on or reproduced from the optical disc 11.

次に、この光ピックアップ1における、第1乃至第3の光源部31,32,33から出射された光ビームの光路について、図2を用いて説明する。まず、第1の光ディスク4に対して出射される第1の波長の光ビームの光路について説明する。   Next, the optical path of the light beam emitted from the first to third light source parts 31, 32, 33 in the optical pickup 1 will be described with reference to FIG. First, the optical path of the first wavelength light beam emitted to the first optical disc 4 will be described.

光ディスク11が第1の光ディスク4であることを判別したディスク種類判別部29からの信号に基づいて、第1の光源部31は、第1の波長の光ビームを出射させる。   Based on the signal from the disc type discriminating unit 29 that discriminates that the optical disc 11 is the first optical disc 4, the first light source unit 31 emits a light beam having the first wavelength.

第1の光源部31から出射された第1の波長の光ビームは、第1のグレーティング46でメインビーム及びサイドビームからなる複数の光ビームに分割され、ダイクロPBS39で反射され、コリメータレンズ42により略平行光とされ、第2のダイクロプリズム41を透過して、立ち上げミラー43で反射され、1/4波長板44で円偏光状態とされ、第1の対物レンズ34により第1の光ディスク4の信号記録面上に集光される。   The light beam of the first wavelength emitted from the first light source unit 31 is divided into a plurality of light beams including a main beam and a side beam by the first grating 46, reflected by the dichroic PBS 39, and reflected by the collimator lens 42. The light is substantially parallel light, passes through the second dichroic prism 41, is reflected by the rising mirror 43, is circularly polarized by the ¼ wavelength plate 44, and is reflected by the first objective lens 34 to the first optical disk 4. On the signal recording surface.

第1の光ディスク4に集光された光ビームは、信号記録面で反射され、1/4波長板44、立ち上げミラー43、第2のダイクロプリズム41及びコリメータレンズ42を経由して、ダイクロPBS39及び偏光ビームスプリッタ38を透過され、倍率変換レンズ49により発散角を変換されて偏光回折素子50に入射される。   The light beam condensed on the first optical disk 4 is reflected by the signal recording surface, and passes through the quarter wavelength plate 44, the rising mirror 43, the second dichroic prism 41, and the collimator lens 42, and then the dichroic PBS 39. Then, the light is transmitted through the polarization beam splitter 38, the divergence angle is converted by the magnification conversion lens 49, and is incident on the polarization diffraction element 50.

偏光回折素子50に入射した第1の波長の光ビームのメインビームは、その偏光状態及び回折効率に応じてその一部が所定の割合で、第1の回折領域50aに入射した光ビームが第4の受光部54側に回折され、第2の回折領域50bに入射した光ビームが第5の受光部55側に回折される。また、偏光回折素子50に入射した第1の波長の光ビームのメインビームは、その偏光状態に応じて残りの一部が所定の割合で透過して、第1の受光部51に集光される。また、偏光回折素子50に入射した第1の波長の光ビームのサイドビームは、その偏光状態に応じて所定の割合で透過して、第2及び第3の受光部52,53に集光される。   A part of the main beam of the light beam having the first wavelength incident on the polarization diffraction element 50 is a predetermined ratio according to the polarization state and diffraction efficiency, and the light beam incident on the first diffraction region 50a is the first beam. The light beam diffracted to the fourth light receiving portion 54 side and incident on the second diffraction region 50b is diffracted to the fifth light receiving portion 55 side. In addition, the main beam of the light beam having the first wavelength incident on the polarization diffraction element 50 is transmitted at a predetermined ratio according to the polarization state, and is condensed on the first light receiving unit 51. The Further, the side beam of the light beam having the first wavelength incident on the polarization diffraction element 50 is transmitted at a predetermined ratio according to the polarization state and is condensed on the second and third light receiving parts 52 and 53. The

次に、第2の光ディスク5に対して出射される第2の波長の光ビームの光路について説明する。   Next, the optical path of the light beam having the second wavelength emitted to the second optical disc 5 will be described.

光ディスク11が第2の光ディスク5であることを判別したディスク種類判別部29からの信号に基づいて、第2の光源部32は、第2の波長の光ビームを出射させる。   Based on the signal from the disc type discriminating unit 29 that discriminates that the optical disc 11 is the second optical disc 5, the second light source unit 32 emits a light beam having the second wavelength.

第2の光源部32から出射された第2の波長の光ビームは、第2のグレーティング47で複数の光ビームに分割され、第1のダイクロプリズム37で反射され、偏光ビームスプリッタ38で反射され、ダイクロPBS39を透過して、コリメータレンズ42により略平行光とされ、第2のダイクロプリズム41で反射され、1/4波長板45で円偏光状態とされ、第2の対物レンズ35により第2の光ディスク5の信号記録面上に集光される。   The light beam of the second wavelength emitted from the second light source unit 32 is divided into a plurality of light beams by the second grating 47, reflected by the first dichroic prism 37, and reflected by the polarization beam splitter 38. Then, the light passes through the dichroic PBS 39, is made substantially parallel light by the collimator lens 42, is reflected by the second dichroic prism 41, is circularly polarized by the quarter wavelength plate 45, and is secondly reflected by the second objective lens 35. The light is focused on the signal recording surface of the optical disc 5.

第2の光ディスク5に集光された光ビームは、信号記録面で反射され、1/4波長板45、第2のダイクロプリズム41及びコリメータレンズ42を経由して、ダイクロPBS39に入射される。復路の第2の波長の光ビームのダイクロPBS39に入射した以降の光路は、上述した復路の第1の波長の光ビームと同様であるので詳細な説明は省略する。   The light beam condensed on the second optical disk 5 is reflected by the signal recording surface, and enters the dichroic PBS 39 via the quarter-wave plate 45, the second dichroic prism 41, and the collimator lens 42. Since the optical path after the light beam having the second wavelength in the return path is incident on the dichroic PBS 39 is the same as the light beam having the first wavelength in the return path described above, detailed description thereof is omitted.

さらに、第3の光ディスク6に対して出射される第3の波長の光ビームの光路は、第3の光源部33から出射され、第3のグレーティング48で複数の光ビームで分割され、第1のダイクロプリズム37を透過して偏光ビームスプリッタ38に入射することを除いて、上述した第2の波長の光ビームの光路と同様であるので詳細な説明は省略する。   Further, the optical path of the light beam having the third wavelength emitted to the third optical disc 6 is emitted from the third light source unit 33, divided by the third grating 48 into a plurality of light beams, The optical path of the light beam having the second wavelength is the same as that described above except that it passes through the dichroic prism 37 and enters the polarization beam splitter 38, so that detailed description thereof is omitted.

以上のように、光ピックアップ1は、第1乃至第3の波長の光ビームを複数種類の光ディスク4,5,6の信号記録面にそれぞれ適切に集光して、その復路の第1乃至第3の波長の光ビームの一部を偏光回折素子50を透過させて第1の受光部51で検出することで情報信号の検出をすることができる。また、光ピックアップ1は、復路の第1乃至第3の波長の光ビームの光路に設けられた共通の偏光回折素子50の第1及び第2の回折領域50a,50bにより回折された回折光をそれぞれ共通の第4及び第5の受光部54,55で受光してスポットサイズ法を用いてフォーカスエラー信号を検出することができる。また、光ピックアップ1は、各グレーティング46,47,48で3ビームが生成された第1乃至第3の波長の光ビームを光ディスクの信号記録面に集光して、その復路の光ビームの一部を偏光回折素子50を透過させて共通の第1乃至第3の受光部51,52,53で受光してDPD法又はDPP法によりトラッキングエラー信号を検出することができる。このように、光ピックアップ1は、光学部品を共通として複数種類の光ディスクに対して、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号等のサーボ信号を検出して良好な記録及び再生を実現し、3波長互換を実現する。   As described above, the optical pickup 1 appropriately collects the light beams having the first to third wavelengths on the signal recording surfaces of the plurality of types of optical disks 4, 5, and 6, respectively, The information signal can be detected by transmitting a part of the light beam having the wavelength of 3 through the polarization diffraction element 50 and detecting it by the first light receiving unit 51. The optical pickup 1 also receives the diffracted light diffracted by the first and second diffraction regions 50a and 50b of the common polarization diffraction element 50 provided in the optical path of the light beam having the first to third wavelengths on the return path. The light can be received by the common fourth and fifth light receiving portions 54 and 55, respectively, and a focus error signal can be detected using the spot size method. In addition, the optical pickup 1 condenses the light beams having the first to third wavelengths generated by the gratings 46, 47, and 48 on the signal recording surface of the optical disc, and outputs one of the return light beams. The part is transmitted through the polarization diffraction element 50 and received by the common first to third light receiving parts 51, 52 and 53, and the tracking error signal can be detected by the DPD method or the DPP method. As described above, the optical pickup 1 detects servo signals such as a focus error signal and a tracking error signal for a plurality of types of optical disks using a common optical component, thereby realizing good recording and reproduction, and is compatible with three wavelengths. Realize.

また、光ピックアップ1は、特にスポットサイズ法によるフォーカスエラー信号検出のために、偏光回折素子50の第1及び第2の回折領域50a,50bは、第1の波長の光ビームの2次回折光の回折効率が70%以上であり、第2及び第3の波長の光ビームの1次回折光の回折効率が70%以上であり、この第1の波長と、第2及び第3の波長とで、異なる次数の回折光を用いることにより、偏光回折素子50の各波長の回折光を略同じ位置に集光することができ、受光部54,55の大きさを小型化することができ、共通の偏光回折素子50で回折された光ビームを共通の受光部54,55で検出して良好なフォーカスエラー信号の検出を可能とするとともにこの受光部54,55の小型化も実現する。   In addition, the optical pickup 1 detects the focus error signal by the spot size method in particular, and the first and second diffraction regions 50a and 50b of the polarization diffraction element 50 have the second-order diffracted light of the light beam of the first wavelength. The diffraction efficiency is 70% or more, and the diffraction efficiency of the first-order diffracted light of the light beams of the second and third wavelengths is 70% or more. With the first wavelength and the second and third wavelengths, By using diffracted light of different orders, the diffracted light of each wavelength of the polarization diffraction element 50 can be condensed at substantially the same position, and the sizes of the light receiving portions 54 and 55 can be reduced. The light beam diffracted by the polarization diffraction element 50 is detected by the common light receiving parts 54 and 55, so that a good focus error signal can be detected and the light receiving parts 54 and 55 can be downsized.

よって、本発明を適用した光ピックアップ1は、異なる3波長に対応したサーボ信号を検出することができるとともに、光学部品の小型化、装置の小型化、低コスト化を実現する。   Therefore, the optical pickup 1 to which the present invention is applied can detect servo signals corresponding to three different wavelengths, and realize miniaturization of optical components, miniaturization of the apparatus, and cost reduction.

また、光ピックアップ1は、第1乃至第2の対物レンズ34,35から出射される復路の第1乃至第3の波長の光ビームのビーム径が略同じ大きさとされており、すなわち、偏光回折素子50に入射する復路の第1乃至第3の波長の光ビームのビーム径が略同じ大きさとされていることから、第4及び第5の受光部54,55のさらなる小型化を実現し、さらに、第1乃至第3の受光部51,52,53の小型化を実現するとともに、往路及び復路における光学部品の小型化も実現して、装置の小型化、低コスト化を実現する。   Further, in the optical pickup 1, the beam diameters of the first to third wavelengths of light beams emitted from the first to second objective lenses 34 and 35 are approximately the same, that is, polarization diffraction. Since the beam diameters of the first to third wavelength light beams incident on the element 50 are substantially the same, the fourth and fifth light receiving portions 54 and 55 can be further reduced in size. Further, the first to third light receiving portions 51, 52, and 53 can be miniaturized, and the optical components in the forward and return paths can be miniaturized, thereby reducing the size and cost of the apparatus.

本発明を適用した光ピックアップを用いた光ディスク装置10は、上述した光ピックアップ1を備え、光ピックアップの光学部品、光路を共通化した状態で、異なる3波長に対応して良好なサーボ信号を検出することができることにより、光ディスクに対して情報信号の良好な記録及び/又は再生を行うことを可能とし、さらに、光学部品の小型化、装置の小型化、低コスト化を実現する。   An optical disc apparatus 10 using an optical pickup to which the present invention is applied includes the optical pickup 1 described above, and detects a good servo signal corresponding to three different wavelengths in a state where optical components and optical paths of the optical pickup are made common. As a result, it is possible to record and / or reproduce information signals with respect to the optical disc, and to further reduce the size of the optical component, the size of the apparatus, and the cost.

本発明を適用した光ピックアップを用いた光ディスク装置のブロック回路図である。1 is a block circuit diagram of an optical disc apparatus using an optical pickup to which the present invention is applied. 本発明を適用した光ピックアップの光学系を説明する光路図である。It is an optical path diagram explaining an optical system of an optical pickup to which the present invention is applied. 本発明を適用した光ピックアップを構成する偏光回折素子の平面図である。It is a top view of the polarization | polarized-light diffraction element which comprises the optical pick-up to which this invention is applied. 本発明を適用した光ピックアップを構成する偏光回折素子により回折される光ビームについて説明する図であり、偏光回折素子及び光検出器の側面図である。It is a figure explaining the light beam diffracted by the polarization diffraction element which comprises the optical pickup to which this invention is applied, and is a side view of a polarization diffraction element and a photodetector. 本発明を適用した光ピックアップを構成する偏光回折素子の溝深さの変化に伴う各波長の光ビームの各回折次数の回折効率の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the diffraction efficiency of each diffraction order of the light beam of each wavelength accompanying the change of the groove depth of the polarization | polarized-light diffraction element which comprises the optical pickup to which this invention is applied. 本発明を適用した光ピックアップを構成する光検出器の各受光部を示す平面図である。It is a top view which shows each light-receiving part of the photodetector which comprises the optical pick-up to which this invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

1 光ピックアップ、 10 光ディスク装置、 11 光ディスク、 12 スピンドルモータ、 27 制御部、 29 ディスク種類判別部、 31 第1の光源部、 32 第2の光源部、 33 第3の光源部、 34 第1の対物レンズ、 35 第2の対物レンズ、 36 光検出器、 42 コリメータレンズ、 44,45 1/4波長板、 46 第1のグレーティング、 47 第2のグレーティング、 48 第3のグレーティング、 50 偏光回折素子、 50a 第1の回折領域、 50b 第2の回折領域、 51 第1の受光部、 52 第2の受光部、 53 第3の受光部、 54 第4の受光部、 55 第5の受光部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical pick-up, 10 Optical disk apparatus, 11 Optical disk, 12 Spindle motor, 27 Control part, 29 Disk type discrimination | determination part, 31 1st light source part, 32 2nd light source part, 33 3rd light source part, 34 1st light source part Objective lens, 35 Second objective lens, 36 Photo detector, 42 Collimator lens, 44, 45 1/4 wavelength plate, 46 First grating, 47 Second grating, 48 Third grating, 50 Polarization diffraction element 50a first diffraction region, 50b second diffraction region, 51 first light receiving portion, 52 second light receiving portion, 53 third light receiving portion, 54 fourth light receiving portion, 55 fifth light receiving portion

Claims (4)

第1の波長の光ビームを出射する第1の出射部と、
上記第1の波長よりも波長が長い第2の波長の光ビームを出射する第2の出射部と、
上記第2の波長よりも波長が長い第3の波長の光ビームを出射する第3の出射部と、
上記第1乃至第3の出射部から出射された第1乃至第3の波長の光ビームを光ディスクの信号記録面に集光する対物レンズと、
上記光ディスクの信号記録面で反射された戻りの光ビームを検出する光検出器と、
上記第1乃至第3の出射部と、上記対物レンズとの間に設けられ、上記戻りの光ビームの光路を上記第1乃至第3の出射部から出射された光ビームの光路から分離して、上記戻りの光ビームを上記光検出器側に導く光路分離手段と、
上記光検出器と、上記光路分離手段との間に設けられ、通過する光ビームを所定の一方向へ回折する第1の回折領域と、通過する光ビームを所定の他方向へ回折する第2の回折領域とが交互に形成された偏光回折素子とを備え、
上記光検出器は、上記第1の回折領域で回折された光ビームを受光する第1の受光部と、上記第2の回折領域で回折された光ビームを受光する第2の受光部とを有し、
上記第1の回折領域で回折された光ビームは、上記第1の受光部の前方側で集光され、上記第2の回折領域で回折された光ビームは、第2の受光部の後方側で集光され、上記第1及び第2の受光部で受光された光ビームの光量に基づいてフォーカスエラー信号を検出し、
上記偏光回折素子は、入射した光ビームが所定の偏光方向であった場合には、光ビームを回折し、入射した光ビームが上記所定の偏光方向に対して直交する偏光方向であった場合には光ビームを透過し、
上記第1及び第2の回折領域は、回折される偏光状態の光ビームの光量に対して、上記第1の波長の光ビームの2次回折光の回折効率が70%以上であり、上記第2及び第3の波長の光ビームの1次回折光の回折効率が70%以上である光ピックアップ。
A first emission part for emitting a light beam of a first wavelength;
A second emission part for emitting a light beam having a second wavelength longer than the first wavelength;
A third emitting section for emitting a light beam having a third wavelength longer than the second wavelength;
An objective lens for condensing the light beams of the first to third wavelengths emitted from the first to third emitting portions on the signal recording surface of the optical disc;
A photodetector for detecting a return light beam reflected by the signal recording surface of the optical disc;
The optical path of the return light beam is provided between the first to third emission parts and the objective lens, and is separated from the optical path of the light beam emitted from the first to third emission parts. Optical path separating means for guiding the returning light beam to the photodetector side;
A first diffractive region provided between the photodetector and the optical path separating means, which diffracts a passing light beam in a predetermined direction, and a second diffracting the passing light beam in a predetermined other direction. Polarization diffraction elements formed alternately with the diffraction regions,
The photodetector includes a first light receiving unit that receives the light beam diffracted in the first diffraction region, and a second light receiving unit that receives the light beam diffracted in the second diffraction region. Have
The light beam diffracted by the first diffraction region is collected on the front side of the first light receiving unit, and the light beam diffracted by the second diffraction region is on the rear side of the second light receiving unit. A focus error signal is detected based on the light amount of the light beam collected by the first and second light receiving units,
The polarization diffraction element diffracts the light beam when the incident light beam has a predetermined polarization direction, and when the incident light beam has a polarization direction orthogonal to the predetermined polarization direction. Transmits the light beam,
In the first and second diffraction regions, the diffraction efficiency of the second-order diffracted light of the light beam having the first wavelength is 70% or more with respect to the light amount of the light beam in the polarization state to be diffracted. And an optical pickup in which the diffraction efficiency of the first-order diffracted light of the light beam of the third wavelength is 70% or more.
上記第1及び第2の回折領域には、それぞれブレーズ形状の格子溝が形成されている請求項1記載の光ピックアップ。   2. The optical pickup according to claim 1, wherein blazed grating grooves are formed in the first and second diffraction regions, respectively. 上記第1及び第2の回折領域には、それぞれ階段形状にの格子溝が連続して形成されている請求項1記載の光ピックアップ。   2. The optical pickup according to claim 1, wherein grating grooves each having a step shape are continuously formed in the first and second diffraction regions. 光ディスクに対して情報を記録及び/又は再生する光ピックアップと、上記光ディスクを回転するディスク回転駆動手段とを備える光ディスク装置において、
上記光ピックアップは、第1の波長の光ビームを出射する第1の出射部と、
上記第1の波長よりも波長が長い第2の波長の光ビームを出射する第2の出射部と、
上記第2の波長よりも波長が長い第3の波長の光ビームを出射する第3の出射部と、
上記第1乃至第3の出射部から出射された第1乃至第3の波長の光ビームを光ディスクの信号記録面に集光する対物レンズと、
上記光ディスクの信号記録面で反射された戻りの光ビームを検出する光検出器と、
上記第1乃至第3の出射部と、上記対物レンズとの間に設けられ、上記戻りの光ビームの光路を上記第1乃至第3の出射部から出射された光ビームの光路から分離して、上記戻りの光ビームを上記光検出器側に導く光路分離手段と、
上記光検出器と、上記光路分離手段との間に設けられ、通過する光ビームを所定の一方向へ回折する第1の回折領域と、通過する光ビームを所定の他方向へ回折する第2の回折領域とが交互に形成された偏光回折素子とを備え、
上記光検出器は、上記第1の回折領域で回折された光ビームを受光する第1の受光部と、上記第2の回折領域で回折された光ビームを受光する第2の受光部とを有し、
上記第1の回折領域で回折された光ビームは、上記第1の受光部の前方側で集光され、上記第2の回折領域で回折された光ビームは、第2の受光部の後方側で集光され、上記第1及び第2の受光部で受光された光ビームの光量に基づいてフォーカスエラー信号を検出し、
上記偏光回折素子は、入射した光ビームが所定の偏光方向であった場合には、光ビームを回折し、入射した光ビームが上記所定の偏光方向に対して直交する偏光方向であった場合には光ビームを透過し、
上記第1及び第2の回折領域は、回折される偏光状態の光ビームの光量に対して、上記第1の波長の光ビームの2次回折光の回折効率が70%以上であり、上記第2及び第3の波長の光ビームの1次回折光の回折効率が70%以上である光ディスク装置。
In an optical disc apparatus comprising an optical pickup for recording and / or reproducing information with respect to an optical disc, and a disc rotation driving means for rotating the optical disc,
The optical pickup includes a first emission unit that emits a light beam having a first wavelength;
A second emission part for emitting a light beam having a second wavelength longer than the first wavelength;
A third emitting section for emitting a light beam having a third wavelength longer than the second wavelength;
An objective lens for condensing the light beams of the first to third wavelengths emitted from the first to third emitting portions on the signal recording surface of the optical disc;
A photodetector for detecting a return light beam reflected by the signal recording surface of the optical disc;
The optical path of the return light beam is provided between the first to third emission parts and the objective lens, and is separated from the optical path of the light beam emitted from the first to third emission parts. Optical path separating means for guiding the returning light beam to the photodetector side;
A first diffractive region provided between the photodetector and the optical path separating means, which diffracts a passing light beam in a predetermined direction, and a second diffracting the passing light beam in a predetermined other direction. Polarization diffraction elements formed alternately with the diffraction regions,
The photodetector includes a first light receiving unit that receives the light beam diffracted in the first diffraction region, and a second light receiving unit that receives the light beam diffracted in the second diffraction region. Have
The light beam diffracted by the first diffraction region is collected on the front side of the first light receiving unit, and the light beam diffracted by the second diffraction region is on the rear side of the second light receiving unit. A focus error signal is detected based on the light amount of the light beam collected by the first and second light receiving units,
The polarization diffraction element diffracts the light beam when the incident light beam has a predetermined polarization direction, and when the incident light beam has a polarization direction orthogonal to the predetermined polarization direction. Transmits the light beam,
In the first and second diffraction regions, the diffraction efficiency of the second-order diffracted light of the light beam having the first wavelength is 70% or more with respect to the light amount of the light beam in the polarization state to be diffracted. And an optical disc apparatus in which the diffraction efficiency of the first-order diffracted light of the light beam of the third wavelength is 70% or more.
JP2006221257A 2006-08-14 2006-08-14 Optical pickup and optical disk device using the same Pending JP2008047206A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006221257A JP2008047206A (en) 2006-08-14 2006-08-14 Optical pickup and optical disk device using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006221257A JP2008047206A (en) 2006-08-14 2006-08-14 Optical pickup and optical disk device using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008047206A true JP2008047206A (en) 2008-02-28

Family

ID=39180797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006221257A Pending JP2008047206A (en) 2006-08-14 2006-08-14 Optical pickup and optical disk device using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008047206A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009230833A (en) * 2008-03-25 2009-10-08 Sanyo Electric Co Ltd Optical pickup device
JP2009289355A (en) * 2008-05-30 2009-12-10 Asahi Glass Co Ltd Optical head device
CN102419988A (en) * 2010-09-28 2012-04-18 三洋电机株式会社 Optical pickup device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11134702A (en) * 1997-10-30 1999-05-21 Sanyo Electric Co Ltd Optical pickup device
JP2002100063A (en) * 2000-09-25 2002-04-05 Ricoh Co Ltd Diffractive element for optical pickup device, method and device for generating focus error signal, optical pickup device, and optical information processing device
JP2004327003A (en) * 2002-07-26 2004-11-18 Sharp Corp Optical pickup

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11134702A (en) * 1997-10-30 1999-05-21 Sanyo Electric Co Ltd Optical pickup device
JP2002100063A (en) * 2000-09-25 2002-04-05 Ricoh Co Ltd Diffractive element for optical pickup device, method and device for generating focus error signal, optical pickup device, and optical information processing device
JP2004327003A (en) * 2002-07-26 2004-11-18 Sharp Corp Optical pickup

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009230833A (en) * 2008-03-25 2009-10-08 Sanyo Electric Co Ltd Optical pickup device
JP2009289355A (en) * 2008-05-30 2009-12-10 Asahi Glass Co Ltd Optical head device
CN102419988A (en) * 2010-09-28 2012-04-18 三洋电机株式会社 Optical pickup device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20060134812A (en) Optical pickup and optical disc apparatus
JP4608545B2 (en) Optical pickup device and information recording / reproducing device
JP2008052888A (en) Optical pickup
JP2005327403A (en) Optical pickup and optical recording medium recording and reproducing device
JP2008047206A (en) Optical pickup and optical disk device using the same
JP2001222825A (en) Photodetector, optical pickup and optical information reproducing device using the same
JP2005327338A (en) Optical pickup and disk-shaped optical recording medium recording and reproducing apparatus
KR101041075B1 (en) Optical pick-up apparatus
JP2006236477A (en) Optical pickup and optical disk unit
JP4297099B2 (en) Optical pickup and optical disc apparatus
JP4329611B2 (en) Optical pickup and optical recording medium recording / reproducing apparatus
JP4288768B2 (en) Integrated optical element, optical head, and optical recording / reproducing apparatus
JP3970254B2 (en) Optical pickup device
JP2004334962A (en) Optical head, and optical recording medium recording/reproducing device
JP2007280549A (en) Optical pick up and optical disk device
JP2004279191A (en) Inclination sensor, inclination measurement device, optical pickup device, and optical disk device
JP2788442B2 (en) Compatible optical pickup device
KR20060047574A (en) Optical pickup and recording and/or reproducing apparatus for optical recording medium
JP2006323921A (en) Optical head device and optical disk device
US20060193220A1 (en) Optical head unit and optical disc apparatus
JP2010267336A (en) Optical pickup and optical disk device
US9142243B2 (en) Optical pickup and optical information storage system including the same
JP2006004547A (en) Optical pickup and disk-like optical recording medium recording and reproducing apparatus
JP3963904B2 (en) Optical pickup device
JP2006286143A (en) Optical pickup and optical recording medium recording and reproducing device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090724

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110117

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110405

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20111004